docAM/FM/SSB- Empfänger - Transkommunikation.ch
download 
Plainte Transcription
AM/FM/SSB- Empfänger - Transkommunikation.ch
HOCHFREQUENZ AM/FM/SSBEmpfänger Teil 1: Schaltungsbeschreibung Der AM/FM/SSBEmpfänger wird in zwei aufeinanderfolgenden Beiträgen beschrieben. Er hat einen Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz und verfügt über eine von einem Mikroprozessor gesteuerte PLLSyntheseabstimmung. Bei der Entwicklung wurde vor allem darauf geachtet, die für Elektroniker ohne HF-Erfahrung beim Nachbau häufig auftretenden Probleme von vorne herein zu eliminieren. Sp e z i f i k a t i o n e n ± Doppelsuper, 1. ZF 45 MHz, 2. ZF 455 kHz ± AM-, FM- und SSB-Empfang ± Mikroprozessorsteuerung der Syntheseabstimmung und anderer Empfängerfunktionen ± Empfangsfrequenzbereich 150 kHz bis 32 MHz, Abstimmung in 1-kHz-Schritten ± Umschaltbare ZF-Bandbreite: 3 kHz (schmal) oder 12 kHz (breit) ± Interner 6-Band-Preselektor mit automatischer Umschaltung ± 12er-Tastatur für Frequenzeingabe, Bandbreiten- und Betriebsartumschaltung ± Stationsspeicher für 21 Frequenzen inklusive Bandbreiten- und Betriebsarteinstellung ± Unterdrückung unerwünschter Mischprodukte > 50 dB ± NF-Ausgangsleistung ca. 1 W/8 Ω ± Stromaufnahme max. 400 mA bei 15 V (90 mA weniger ohne NF und LC-Displaybeleuchtung) Entwurf von G. Baars, PE1GIC 16 Elektor 1/99 Die Vereinfachung d es Nachbaus war für den Entwickler natürlich keine Vereinfachung. An vielen Stellen mußten Lösungen gefund en werd en, um d en Sch w ierigkeitsgrad bei Au fbau u n d Abgleich zu verringern. Vor allem sollten selbst zu w ickeln d e Sp u len m öglich st gan z au ßen vor bleiben , eben so waren spezielle HF-Meßgeräte für den Abgleich nicht zugelassen. Bis au f ein e ein zige Sp u le w erd en d ah er n u r fertig erh ältlich e In d u ktivitäten und Filter eingesetzt. Die Schaltu n g w u rd e sch ließlich so w eit op timiert, d aß sie bei ein w an d freier Bestü cku n g d er Platin e au f An h ieb fu n ktion iert. Fü r d en Abgleich d es Empfängers benötigt man außer einem Multimeter keine weiteren Meßgeräte, und für den eigentlichen (HF-)Abgleich Abh än gigkeit von d er verw en d eten An ten n e zu verrin gern . Tatsäch lich kan n man so ziemlich alles an An ten n en an sch ließen , von d er ein fach en Teleskop an ten n e ü ber d ie Lan gdrahtantenne bis hin zu einem ausgewachsenen “Beam” mit 50 Ω Kabelimpedanz. Als Zimmerantenne kann man natürlich auch die in Elektor September veröffentlichten magnetischen Schleifenantennen in Erwägung ziehen. Au f d en Preselector folgt ein Vorverstärker m it m an u ell ein stellbarer Verstärku n g. Au ch h ier gilt d ie Devise, starke Signale von der nächsten Stufe, d em Misch er, fern zu h alten . Wer sich m it d em Ku rzw ellen em p fan g n och nicht näher befaßt hat, dem sei gesagt, daß es viel wichtiger ist, starke Störsignale vom Empfänger fernzuhalten, als Das erste ZF-Signal (45 MHz) wird durch den zweiten Mischer mit dem Signal des zweiten Oszillators auf 455 kHz heruntergemischt. Der zweite O szillator ist ein Q uarzoszillator mit einer Frequenz von 44,545 MHz. Am Ausgang des zweiten Mischers liegen zwei Bandpaßfilter, ein schmales mit einer Bandbreite von 3 kHz für den SSBEmpfang und ein breites mit 12 kHz Bandbreite für AM- und FM-Empfang. Die Verstärku n g beid er ZF-Verstärker (45 MHz und 455 kHz) wird über eine AGC (automatic gain control) geregelt. Da d ie AGC-Sp an n u n g von d er emp fan gen en Sign alstärke abh än gt, kan n sie au ch fü r d ie S-Meter-An zeige verwendet werden. Der letzte 455-kH z-Verstärker ist m it d en beid en Dem od u latoren fü r AM FM 44,545 MHz DEM. 455 kHz 1 Preselector Mischer 1 ZF 1 ZF 2 45 MHz 455 kHz 12 kHz AM DEM. 455 kHz Mischer 2 SSB DET. HFVerstärkung BandWahl 3 kHz AGC VCO ÷ 64 ÷ 65 S meter Abstimmung weit Drehenkoder Synthesizer BFO Lautstärke schmal Keyboard FM AM SSB Bild 1. Blockschaltbild des Em pfänger s, der als Doppelsuper m it hoher er ster Zw ischenfr equenz von 45 MHz ausgelegt ist. Die Steuer ung des 980084 - 11 Abstim m -Synthesizer s und vieler ander er Funktionen er folgt dur ch einen PIC-Mikr ocontr oller. LCD noch nicht einmal das, weil das eingebaute S-Meter verwendet wird. D AS K O N Z E P T Das Blockschaltbild des Empfängers ist in Bild 1 dargestellt. Vom Konzept her handelt es sich um einen Doppelsuper, also um einen Überlagerungsempfänger m it zw ei O szillatoren , zw ei Misch ern u n d zw ei Zw isch en frequ en zverstärkern . Dabei w ird fü r d ie erste Zw isch en frequ en z ein e “h oh e” ZF verw en d et, d ie d eu tlich ü ber d er höchsten zu empfangenden Signalfrequenz liegt. Das Antennensignal wird zuerst durch einen Vorkreis (Preselector) geführt, um d ie Gefah r von In terferen zen u n d Kreu zmod u lation d u rch seh r starke Sign ale au ßerh alb d es Emp fan gsbereichs zu verringern. Der Vorkreis wird von Hand abgestimmt, um eine möglich st gu te Vorselektion zu erreich en . Der Vorkreis dient aber auch dazu, die Elektor 1/99 im Rau sch en n ach sch w ach en Sign alen zu lauschen. Das O szillatorsign al fü r d en ersten Misch er w ird von ein em Syn th esizer geliefert, d er in 1-kH z-Sch ritten zw isch en 45,150 MH z u n d 77,000 MH z abgestim m t w erd en kan n . Der Syn th esizer besteh t au s d en bekan n ten Zu taten : ein em VCO (sp an n u n gsgesteu erten O szillator), ein em Vorteiler u n d ein em Sch leifen filter zu r Un terd rü cku n g d er Referen zfrequ en z (h ier 1 kH z). Zu sam m en m it an d eren Teilsch altu n gen d es Em p fän gers w ird auch der Synthesizer durch einen zentralen Mikrocontroller gesteuert. Das Au sgan gssign al d es ersten Mischers durchläuft ein 45-MHz-Filter mit einer Bandbreite von etwa 15 kHz. Das Filter h at in erster Lin ie d ie Au fgabe, die Spiegelfrequenz des zweiten Misch ers von 44,090 MH z (44,5450,455) zu unterdrücken. u n d FM u n d ein em Prod u kd etektor für SSB verbunden. Der Oszillator des Produktdetektors kann etwas gezogen w erd en , u m zw isch en u n terem u n d oberem Seitenband (USB/LSB) wählen zu können. Das entsprechende Poti ist mit BFO (für beat frequency oscillator) bezeichnet. Die Auswahl d es verwend eten Dem od u lators erfolgt d u rch Analogschalter an den jeweiligen Ausgän gen , gen au so sin d au ch an d en Ausgängen der 455-kHz-Filter Analogschalter für die Filterwahl angeordnet. Bevor d as d em od u lierte Sign al zu m N F-Verstärker gelan gt, d u rch läu ft es noch ein NF-Bandpaßfilter als “Sprachfilter ” mit Eckfrequ en zen von 450 Hz und 3,3 kHz. Der Mikrop rozessor steu ert n ich t n u r d ie Syn th eseabstim m u n g, son d ern auch den Preselector, die Auswahl der Filterbreite (breit/sch m al) u n d d er Dem od u lation (FM/AM/SSB) u n d d ie 17 C1 C83 10n 10n 10n 10n 10n 10n R12 R9 L2 D14 R67 C20 L3 L4 L5 L6 L7 1mH5 0mH82 120µH 18µH 3µH3 0µH68 D1 D8 D6 D3 D10 D7 D5 R8 1M D12 D9 0...9V R7 C15 0...2V8 100k 100n D11 T1 R10 100n 100n 100n * zie tekst * see text * siehe Text * voir texte Q1 Q2 100n Q3 330Ω P1 P2 50k 50k R18 1k 3 45M15AU 1V8 0µH22 R13 C17 C18 10p 10p R14 R16 R17 C22 100n 100n RF-GAIN 2 C24 56p L23 1 2K2 R25 2 5 12kHz 4 3 0V2 C29 10n IFIN 44.545MHz R29 2V D19 C46 2µ2 16V 3n3 C55 YMCS17105R2 R33 C50 2n2 100p T7 100n 2k2 C62 22n 3n3 4V3 NE612 6 AN OSC 9V 4V9 OSC X2 3 BFO CSB455A C59 50k 470p T4 L20 L22 1mH 1mH 100n 100n C96 220µ 16V 100n C91 22n 4n7 R64 R65 C95 0V 47k T6 1 3 10n 2 R59 10k R58 C89 47k 47k 47k 100n 1µ5 16V 3V5 12k C90 C97 1V4 0V/5V R57 C88 9V 3k9 560k BS170 5V/0V R56 C87 D D C58 100n R62 0V 0V/5V BF961 G1 G C57 2V 9V G2 12V R66 1Ω 0V 0V BF245 R42 C63 D23 BB509 BS170 T9 100n P4 R41 10n R61 C86 G R40 C61 1V4 T8 UFM S 5 OUTB INB BS170 BS170 USSB D IC2 22k 1n R38 0V 100n 10µ 63V 10µ 63V 100p 15k 4 OUTA R37 22k 8k2 C84 UAM 100n 10µ 63V INA 0V 0mA1...1mA5 C101 C102 C80 1MHz R39 SIGNAL BS170 3V3 C60 C56 M1 C85 C103 2V4 330k C52 BAT85 +12V 78L09 SYNTHESIZER 18 40p 22k R28 C43 IC8 OUT C81 0V 220n R36 C51 10k 5V 0V2/4V8 OSC IN 16V 100n R34 D21 10n S+ 0...0V3 IC7 7 4V3 R31 0µH56 78L05 WIDE 7 RA1 2V 8 2 BF245C 12k C45 4µ7 16V 100n UFM 5V8 R30 C44 100n 10p 1V4 0V C36 C54 1 100p 100n C53 1V4 T3 C37 12V NARROW 15 PDOUT 1 19 X3 C73 1µ 82k L19 C49 UAM P3 BAT85 100n LMC4101 L17 22p * R35 R32 C48 10 BAT 85 D22 47p * 39k 220k 100n C42 SW1 C74 100n 6V 6 8 IC6 5 4 7 BC549C R60 C99 LS1 220µ 16V C98 LS1 6V R63 1k 3 C41 1n C35 MC33171 220n 9V C47 0...0V6 1n 2 2V 4p7 14 22k L18 AGC MOUT 2V 8V C39 8 R55 5V R51 C65 SENABLE 4V8/0V2 82k R52 R50 SDATA 13 5V 9 AGC RFIN 4 BAT82 3 2 SCLK 12 EN SW2 1V4 OSC 5 100n 11 CLK DATA IC5 FIN USSB BAT85 IFIN C40 MC C78 10 5 1n 0V IFOUT IFDEC MULIN MULIN 2V5 4 R54 4 100n 1n BFR91 7 0...0V5 6 100n BB509 IC1 TCA440 11 8 6 MC145156-2 1 10n D20 100n 100n D25 47k 13 OUT 6 IC3 5 C66 82k MIXO MIXO 1V5 C32 100n 12 RFIN C34 12k D24 C31 6 2k2 14 MC MB501-L IN 0V5 7 47k R68 2k2 15 IC4 IN 1 10n R49 C82 5 47k 1V 3k3 1V5 100n 16 8 47Ω 1V2 63V 5V 100µH C79 0V/5V 2V4 R48 R43 C33 9V C38 10µ 2 1n T6 5p6 C72 3T 0...8V C30 100n 2V3 C75 R53 C77 150p D18 2x BA182 9V 1 L21 10k 2V R27 C64 R26 0V7 D17 1V5 * 100n 10k 10n 5 R45 C68 0V C28 R19 LMC4101 2 560Ω 100n BF245C A55GGP 3 C69 0V 4T 100n 4V6 15k D16 2x BA182 L16 100n NARROW 10k 10n D15 C76 33k 0V2 4 C100 C71 R46 C67 T5 56Ω 1 100n 5V5 1V7 R22 C27 VFO WIDE 10k 10n 5 47k L14 3 33k 100n R21 2 3kHz 4 R47 C70 47k 1 2K2 R44 5k6 5k6 C26 R20 C25 R24 R23 270Ω 9V SFR455J 5k6 1 Q5 D1...D12 = BA479S L15 X1 0µH33 BF961 R11 L13 BF961 2V9 0V C16 BB112 100n 100n Q4 9V 9V 2V1 100n C23 15p T2 220p L11 L9 R6 C13 PRESELECTOR Q0 4µH7 D13 R5 C11 330Ω C9 330Ω 330Ω 330Ω 100n R4 R3 C7 330Ω R2 C5 L10 4µH7 C104 22p C19 L8 330k C14 R1 C3 * 9V 33k D4 BB112 C21 0µH56 2V1 L1 L12 R15 100n 1mH5 D2 9V 1 st MIXER 220p 3k3 C12 180Ω C10 68k C8 47k C6 33k C4 15k C2 680Ω 6p8 100k 2 C92 C93 C94 10n 3n9 1n LM386-3 100n P5 8Ω 1W 50k SSB S S 980084 - 12 AM SSB FM Bild 2. Die Schaltung der eigentlichen Em pfänger platine, in der sich die Funktionsgr uppen des Blockschaltbilds leicht w ieder finden lassen. An zeige m it d em LC-Display. Die Eingabe erfolgt d u rch ein en Dreh kn op f mit Drehenkoder für die Abstimmung und durch eine kleine Tastatur für die d irekte Frequ en zein gabe u n d verschied ene and ere Funktionen wie d ie Speicherfunktionen und die manuelle Bandbreitenumschaltung. E M P F ÄN G E R S C H ALT U N G Ein Blockschaltbild ist schnell gezeichn et, bis zu ein er vollstän d ig au sgearbeiteten Sch altu n g, d ie alle Sp ezifikationen erfüllt, ist es hingegen ein ziemlich langer und manchmal mühsamer Weg. Vom Umfang der Schaltung sollte man sich nicht abschrecken lassen, die Struktur entspricht tatsächlich weitgehend dem Blockschaltbild, dessen Teile im Schaltplan kurz besprochen werden sollen: 18 Preselector Das aktive Elem en t ist d er Du al-gate-MO SFET BF961 (T1), d er ein e m in im ale Bed äm p fu n g d er In d u ktivitäten im Preselector garan tiert. Die Um sch altung erfolgt durch Pin-Dioden, die mit d en Au sgän gen ein es Dezimalzäh lers verbu n d en sin d , d er w ied eru m vom Mikroprozessor angesteuert wird. Die Rep rod u zierbarkeit d er Ergebn isse in diesem Schaltungsteil ist durch die Verw en d u n g von Festin d u ktivitäten d er E-12-Reihe gegeben, deren Güte dank d er gerin gen kap azitiven Belastu n g von seiten d es MO SFETs n ich t beein träch tigt w ird . Der Preselector h at sechs Bereiche: 1: 2: 3: 150 bis 370 kHz 370 bis 900 kHz 900 bis 2200 kHz 4: 5: 6: 2200 bis 5400 kHz 5400 bis 13200 kHz 13200 bis 32000 kHz Der induktive Teil des Preselectors bild et in Verbin d u n g m it ein em Kap azitätsdiodenpaar (D13/D14) den abgestim m ten Reson an zkreis. Die Abstim m sp an n u n g d er Diod en w ird durch das Poti P1 im Bereich zwischen 0 und 9 V variiert. Die Verstärku n g d es MO SFETs w ird gan z kon ven tion ell d u rch d ie Gleich spannung am zweiten Gate mittels P2 ein gestellt. O bw oh l d er Preselector ein e gu te Vorselektion bew irkt, folgt au f d ie MO SFET-Stu fe n och ein zu sätzlich er Ban d p aß m it zw ei Sau gkreisen L9-C17 u n d L11-C18, so d aß Spiegelfrequenzen und außerhalb des Empfangsbereichs liegende Mischprodukte mit -50 dB praktisch ganz eliminiert werden. Elektor 1/99 Erster Mischer und Synthesizer zu garantieren. Der Nachteil eines pasIn Ku rzw ellen em p fän gern d er geh osiven DBM liegt in d er ben ötigten ben en Klasse w ird im ersten Misch er h oh en O szillatorsp an n u n g (typ isch 7 ein d op p elt sym m etrisch er Misch er d Bm ) u n d in d em eben falls h oh en (d ouble balance mixer DBM) verwenMisch verlu st (Pegelverlu st beim d et, u m seh r Misch en ) von gu tes Großsigetwa -7 dB. Bei Bild 3. Der digitale Teil des Em pfänn a lv e r h a lt e n d em h ier vorger s besteht im w esentlichen aus dem Mikr ocontr oller PIC16F84 und vier 4015-Schieber egister n. K2 3 SRG4 9 C1/ 6 IC4b R 7 1D 5 S0 4 S1 3 S2 10 S3 K3 SRG4 C1/ 14 15 IC3, IC4 = 4015 IC4a R 1D 13 S4 12 S5 11 S6 2 S7 S2 " " S3 "7" S4 "4" S5 "1" S6 "0" S7 "8" S8 "5" S9 "2" S10 "#" S11 "9" S12 "6" S13 "3" D2 S6 S6' S1 S1' S0 S0' S5 S5' S4 S4' S8 S8' S0' D3 S1' D4 S2' D5 K4 1 gestellten Em p fän ger w u rd e fü r d en ersten Misch er ein Du al-Gate-MO SFET gew äh lt, d er im Gegen satz zu m p assiven Misch er ein e Misch verstärkung von 10 d B liefert und mit einem relativ klein en O szillatorsign al au skommt. Die Kombin ation ein es Syn th esizers S3' K5 S10 S10' S9 S9' S11 S11' S7 S7' S3 S3' S2 S2' D6 S4' D7 S5' KEYB' 5V D8 S6' KEYB R9 9 C8 22k SRG4 IC3b R 7 1D S8 4 S9 3 S10 10 S11 D11 S9' S0 S2 S3 S4 RA0 17 4k7 15k D1 RB0 RA1 1 IC1 RA2 2 16 S6 IC2 S7 8 R4 RB1 RB2 RA3 15 C2 3 7 B 2 8 PRESET 9 PCLK OSC1 RB6 OSC2 RB7 SCLK 27p SCLK SDATA 13 SENABLE 5 C4 C5 100n 100n SDATA SENABLE 12V R6 1 14 15 C1/ R 1D C6 +M 13 FM 11 AM C7 IC4 IC3 8 16 100n 8 2 100n IC2 74HCT4017 3 CTRDIV10/ 0 DEC 2 1 4 2 7 14 3 & + 10 4 1 13 5 5 6 6 7 9 15 8 CT=0 11 9 12 CT≥5 FM SSB M1 +B BACKLIGHT –M –B AM Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 12V 500mW IC3a 12 SSB 16 KEYB' 150Ω SRG4 10k 5V R7 100Ω 5V R5 1 KEYB 12 C1 100n 100n S1 ENCODER A MCLR 16 C14 R3 6 PIC16 RB3 3 F84- RB4 10 RA4 4 04/P RB5 11 1N4148 D13 S11' S5 15k 14 18 5V 15k SERRES SERCLK DEN 5V 100n R1 S10' S8 5V R2 D12 LC DISPLAY S1 C3 D10 S8' 10k DEN 5V 100p K1 P1 5 D9 S7' 100n C1/ 6 C9 10k R8 IC5 +15V D14 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 5V IC6 +12V 7812 78L05 400mA 1N4001 C10 C11 C12 C13 100n 470µ 25V 100n 100n T1 BS170 980084 - 13 Elektor 1/99 19 mit dem MC1456-2 von Motorola und d em sp eziellen Teiler MB501L von Fujitsu ergibt eine PLL mit einer Schrittw eite in d er Größe d er Referen zfrequ en z von 1 kHz, d ie von d er Q u arzfrequ en z (X3 = 1 MH z) d u rch ein en Teiler au f d em PLL-Ch ip abgeleitet wird. Der MC14156-2 wird vom Mikrocon troller seriell gesteu ert. Das vom Ph asen vergleich er d es PLL-ICs gelieferte Fehlersignal wird vom Schleifenfilter mit d em O p amp IC3 (MC33171) gefiltert. Da d ie 1-kH z-Komp on en te d u rch d as Filter min imiert w erd en muß, ergibt sich eine relativ lange Einsch w in gzeit d er PLL. Bei d er größtmöglich en Frequ en zän d eru n g d es VCO s von 45,150 au f 77,000 MH z beträgt die Änderungszeit etwa 100 ms. Durch Verwendung des PDO UT-Ausgan gs d es Syn th esizer-ICs kan n d as Schleifenfilter einfach gehalten werden. Der MC33171 w ird vor allem d esh alb verw en d et, w eil er ein en Au sgan gssp an n u n gsbereich “rail-to-rail” au fweist, das heißt, von Masse (0 V) bis zur vollen H öh e d er Betriebssp an n u n g. Das ist au ch erford erlich , d amit d er über die Kapazitätsdiode abgestimmte VCO oh n e Au ssetzer d en gesamten Frequenzbereich überstreicht. Tatsächlich ist der Frequenzbereich des VCOs etwas überdimensioniert, er reicht bei einer Steuerspannung zwischen 0 und 9 V von 37 bis 85 MHz. Das Au sgan gssign al d es VCO s w ird kap azitiv au sgekop p elt u n d gelan gt weiter zum Mischer (T2) und über die Pufferstufe mit T6 auch zum ECL-Eingang des Teilers MB501L (IC4). ZF-Verstärker, AM/FM-D em od u lator und SBB-Detektor Alle Funktionen, die im Blockschaltbild zw isch en d em ersten ZF-Filter u n d d em Au sgan g d es letzten ZF-Verstärkers an gesied elt sin d , w erd en d u rch ein einziges IC realisiert, den TCA440. Dieser alte Bekan n te au s d em H au se Siem en s en th ält ein en Vorverstärker, ein en O szillator, ein en ZF-Verstärker und eine AGC mit einem Dynamikbereich von 100 d B (letzteres ist fü r KW nicht unbedingt erforderlich). Die beid en 455-kHz-ZF-Filter für “schmal” (3 kH z Ban d breite) u n d “w eit” (12 kH z Bandbreite) sind mit dem TCA440 über PIN -Diod en verbu n d en , d ie vom Mikrocontroller aus geschaltet werden. Es kön n en au ch an d ere Filter als d ie an gegeben en Toko-Typ en verw en d et w erd en , solan ge d ie Ein gan gsim p ed an z 2,2 kΩ beträgt u n d d ie 3-d BBan d breiten etw a vergleich bar sin d . Der TCA440 steuert das S-Meter direkt ü ber sein en AGC-Au sgan g. Mit P3 kan n man u n tersch ied lich emp fin d liche Drehspulinstrumente anpassen. Das O szillatorsign al fü r d en zw eiten Misch er liefert eben falls d er TCA440 mit seinem internen Oszillator, der mit ein em extern en Q u arz u n d ein p aar 20 p assiven Bau teilen ein e stabile Frequenz von 44,545 MHz bereitstellt. Der SSB-Dem od u lator ist m it d em bekan n ten N E612 (altern ativ: N 602) bestü ckt, d er ein en sym m etrisch en Misch er u n d ein en O szillator en th ält. Letzterer ist m it ein em p reisw erten 455-kHz-Keramikfilter verbunden, das über eine Kapazitätsdiode (D23) “gezogen ” w ird . Der erzielte Variation sbereich von ± 2 kH z reich t fü r d ie Abstim m u n g au f USB od er LSB (oberes oder unteres Seitenband) mit dem BFO -Poti aus. Der FM-Demodulator ist ein klassischer Ratio-Detektor mit einem eingangsseitigen FET-Verstärker. Der Detektor ist empfindlich genug, um auch bei einem Schmalband-FM-Signal (FM-CB-Funk au f 27 MH z) ein e au sreich en d e Au sgangsamplitude zu erzielen. Der AM-Demodulator besteht nur aus einer einzigen Diode, D20, die über R29/C45 auch das AGC-Steuersignal an den AGC-Eingang des TCA440 liefert. Die drei abgleichbaren Kreise in diesem Schaltungsteil sind 455-kHz-Fertigspulen von Toko mit eingebauten Kondensatoren. Man kann auch andere 455-kHzKreise einsetzen, solange das Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung 20:1 beträgt (bei L14 und L18) und wenn die Anzapfung genau in der Mitte der Primärwicklung liegt (bei L19). NF-Teil Als Analogschalter werden drei Kleinsignal-FETs vom Typ BS170 verwendet, die entweder das AM-, FM- oder SSBSignal zum NF-Filter mit T10 weitergeben . Die Gate-An sch lü sse d er FETs w erd en vom Mikrop rozessor au s gesteuert. Mit Eckfrequenzen von 450 Hz und 3,3 kHz läßt das Filter nur den Sp rach frequ en zbereich p assieren , so d aß au ßerh alb liegen d e Störsign ale abgesch w äch t w erd en , bei SSB-Em p fang auch das Signal der benachbarten Station. Als NF-End stufe ist d er altbew äh rte LM386 m it 1 W Au sgan gsleistu n g an 8 Ω gu t au sreich en d sow oh l fü r Station slau tsp rech er als au ch fü r niederohmige Kopfhörer. RUND UM DEN MIKROCONTROLLER Der Schaltplan der digitalen Abteilung des Empfängers ist in Bild 3 zu sehen. Auch die Stromversorgung ist weitgehend in diesem Schaltungsteil enthalten. Als Mikrocontroller wird der bekannte PIC16F84 von Mikroch ip ein gesetzt, der für seine Aufgaben im Empfänger ein Programm von etwa 1 KByte in seinem internen ROM enthält. Fertig programmierte PICs sind im Elektor-Software-Service erhältlich. Das EEPRO M d es PICs w ird fü r d ie Speicherung von Frequenzen und Einstellungen verwendet. Da an die Taktfrequenz des Controllers keine hohen An sp rü ch e gestellt w erd en , kan n ein ein fach es RC-N etzw erk (R1/C1) verw en d et w erd en . Der Con troller w ird mit etw a 4 MHz getaktet, ist aber n u r aktiv, w en n er gebrau ch t w ird . Um einen möglichst ungestörten Empfang zu ermöglichen, ist d er Controller d ie meiste Zeit im Sleep-Modus. Drei d er vier Schieberegister vom Typ 4015 erweitern d ie I/O -Funktionalität d es PICs zu einem 12-bit-Schieberegister, das verwendet wird, um die Tastatur und d as LC-Display zu bed ienen. Die Kontakte d er Taster sind nicht als Matrix geschaltet, sond ern haben auf einer Seite einzelne Anschlüsse und liegen auf d er and eren Seite an einer gemeinsamen Leitung. Das Betätigen eines Tasters verursacht einen Interrupt, d er d en schlafend en Prozessor weckt und seine Dienste anfordert. Die gleiche Wirkung hat d as Drehen am Drehenkoder S1. Der hier verwendete Enkoder von Bourns liefert 24 Schaltzyklen bei einer vollen Umdrehung. Mit dem Drehenkod er läßt sich d er gesamte Empfangsbereich kontinuierlich durchstimmen - man muß nur so lange drehen, bis das LC-Display die gewünschte Frequenz anzeigt und dann den Preselector auf besten Empfang abstimmen. Alternativ kann man d ie gewünschte Frequenz auch direkt über die Tastatur eingeben und von d a aus, wenn gewünscht, mit d em Drehenkod er in jed e Richtung weiter abstimmen. Die beid en Kontakte d es Drehenkod ers sind d irekt mit zwei I/O -Anschlüssen d es PICs verbund en. Die Kontaktentprellung erfolgt sowohl d urch Hard ware (RC-Glieder R4/C4 und R3/C5) als auch d urch d ie Software. Die übrigen I/O -Anschlüsse d es PICs steuern d en seriellen Synthesizer (RB5, RB6, RB7) und über d en Dezimalzähler IC2 d en Preselector (RB2, RB3). Die Stromversorgung verwendet konventionelle dreibeinige Spannungsregler d er 78- u n d 78L-Reih e, u m vier geregelte Spannungen zu liefern: 12 V, 9 V u n d zw ei mal 5 V. Der 9-V-Regler u n d d er ein e 5-V-Regler sin d au sschließlich zur Versorgung der “analogen” Empfängerschaltung in Bild 2 zuständ ig, sie erhalten eingangsseitig die schon geregelte 12-V-Spannung von der “digitalen” Mikrocontroller-Platine. Die größte Belastung bilden für den 12V-Regler der NF-Verstärker, die S-MeterBeleuchtung und d ie LCD-Hintergrundbeleuchtung (wenn verwendet). Die unstabilisierte Spannung am Eingang des 12-V-Reglers sollte mindestens 15 V betragen. Als Rohstromversorgung läßt sich gut ein Steckernetzteils verwend en, d as aber für wenigstens 450 mA ausgelegt sein sollte. 980084-1e Der zweite und letzte Teil in der nächsten Ausgabe beschreibt den Aufbau, den Abgleich und die praktische Verwendung des Empfängers. Elektor 1/99 HOCHFREQUENZ AM/FM/SSBEmpfänger Zweiter und letzter Teil: Aufbau und Anwendung Seit der Veröffentlichung des ersten Teils hat sich schon ein reges Interesse bei unseren Lesern gezeigt. Der zweite Teil ist wie immer den praktischen Aspekten des Projekts gewidmet und fällt trotz der umfangreichen Schaltung nicht sehr kompliziert aus. Der Abgleich ist für einen derart hochwertigen Empfänger sogar ausgesprochen einfach. Entwurf von G. Baars, PE1GIC 76 Auch wenn darauf geachtet wurde, die typ isch en Probleme beim Nach bau eines relativ komplexen Empfängers so w eit w ie möglich zu vermeid en , mu ß doch darauf hingewiesen werden, daß man sich als An fän ger oh n e irgen d welche Erfahrung im Aufbau von HFSch altu n gen erst ein mal ein klein eres H F-Projekt vorn eh men sollte. Als u n vollen d etes Werk w äre d er PLLDoppelsuper auch etwas zu kostspielig. Etw as an d eres ist es n atü rlich , w en n man bei Bedarf die Hilfe eines erfahren en Fu n kamateu rs od er Fu n ktech n ikers in An sp ru ch n eh men kan n . In jedem Fall sollte man bei der Auswahl der Bauteile keine Kompromisse eingehen und die Angaben im Artikel beziehungsweise in der Stückliste einhalten. Voraussetzung ist in jedem Fall ausreichend Zeit beim Aufbau und sorgfältiges Arbeiten, ebenso ist ein nichtmetallisch es Abgleich besteck (Ku n ststoff oder Keramik) Voraussetzung. Die folgende Beschreibung setzt schon etw as H F-Erfah ru n g u n d d as Verstän d n is d er Begriffe u n d Abkü rzu n gen vorau s, d ie au ch sch on im ersten Teil verwendet und erläutert wurden. D I E E M P F ÄN G E R P L AT I N E Das Layou t d ieser Platin e ist in Bild 4 d argestellt. Es h an d elt sich u m ein e relativ große, doppelseitige und durchkontaktierte Platine mit vielen diskreten Bau teilen . Die Platin en oberseite d ien t (w ie bei H F-Platin en ü blich ) als abschirmende Massefläche, die gleichzeitig ku rze Masseverbin d u n gen garantiert. Beim Bestü cken begin n t m an am besten m it d en Bau teilen , d ie d ie gerin gste Bau h öh e au fw eisen , w obei seh r sorgfältig au f d ie rich tige Bestü cku n g in H in blick au f d ie Bezeichnung, Polung und Anschlußbelegu n g d er Bau teile zu ach ten ist. Zu den “niedrigen” Bauteilen zählen auch die folgenden ICs: IC1 (TCA440), IC5 (MC145156), IC3 (MC3317) u n d IC4 (MBL501L). Fü r diese ICs dürfen keine Fassungen verwendet werden, um parasitäre Induktivitäten u n d Kap azitäten so n ied rig w ie m öglich zu h alten . Im folgen d en wird auf d ie Bauteile näher eingegangen, bei denen noch weitere Besonderheiten zu beachten sind: Elektor 2/99 980084-1 (C) ELEKTOR Spule L21 Die Sp u le besteh t au s 7 Win d u n gen m it versilbertem 0,5-m m -Drah t. Der innere Durchmesser ist etwa 6 mm, so d aß m an als Wickeld orn gu t ein en 6m m -Boh rersch aft verw en d en kan n . Die Sp u le w ird an sch ließen d so w eit au sein an d ergezogen , d aß d ie beid en Elektor 2/99 Bild 4. Layout der doppelseitigen Em pfänger plaEn d en in d ie vorgeseh etine, die dur chkontaktier t geliefer t w ir d. nen Bohrungen der Platine gesteckt w erd en kön n en . Beim Auseinand erziehen ist auf einen fern t d u rch An löten ein es ku rzen gleich m äßigen Win d u n gsabstan d zu Drah tstü cks m it d er ben ötigten ach ten . An sch ließen d w ird d ie Sp u le Anzapfung versehen. Man kann noch etw a 3 Win d u n gen vom “kalten ” ein kleines Stück Schaumgummi od er (m asseseitigen ) Sp u len an sch lu ß en tStyrop or in d ie Sp u le sch ieben , u m 77 R66 P2 P4 T P1 IC6 LS1 Mikrofon ieeffekte bei Ersch ü tteru n gen zu vermind ern. BF961 und BFR91 Die beid en Du al-Gate-MO SFETs T1 und T2 werden auf der Platinenunter- Stückliste Empfänger Widerstände: R1...R6 = 330 Ω R7 = 1 M R8,R9 = 100 k R10,R41 = 330 k R11,R14,R45,R52 = 33 k R12 = 680 Ω R13,R40,R46 = 15 k R15 = 68 k R16 = 180 Ω R17,R68 = 3k3 R18,R63 = 1 k R19,R20,R32,R33,R55 = 2k2 R21,R22,R25,R26,R59 = 10 k R23,R24,R27 = 5k6 R28 = 8k2 R29 = 39 k R30,R49,R64 = 12 k R31 = 220 k R34,R35,R54 = 82 k R36,R43,R48,R50,R56...R58,R60, R65,R67 = 47 k R37...R39,R42 = 22 k R44 = 270 Ω R47 = 560 Ω R51 = 56 Ω R53 = 47 Ω R61 = 560 k R62 = 3k9 R66 = 1 Ω 78 C99 R63 C93 R65 R64 C94 C98 D17 L22 R36 C52 R34 IC2 L19 C97 C96 R42 IC1 C65 C92 R9 R33 R44 C73 X2 L20 R39 R38 C62 C57 D21 R35 D22 C51 C49 ROTKELE )C( H6 R40 T4 D23 C59 C60 FM SSB AM C86 T9 C84 C85 T7 C95 T10 P5 seite bestü ckt. Dabei ist beson d ers sorgfältig auf die richtige Anschlußbelegu n g zu ach ten . Die DG-MO SFETs d er BF9xx-Reih e sin d h eu te fü r statische Aufladung nicht empfindlicher als Stan d ard -CMO S-ICs. Au ch w en n d ie P1,P2,P4 = Poti 50 k linear P5 = Poti 50 k log. P3 = Trimmpoti 10 k Kondensatoren: C1 = 6p8 C2,C4,C6,C8,C10,C12,C26...C30,C50, C60,C69,C72,C92,C95 = 10 n C3,C5,C7,C9,C11,C13...C16,C20,C22, C25,C31...C38,C43,C48,C54,C55,C57,C 58,C63,C66,C67,C70,C71,C76,C79, C82,C84...C89,C98,C104 = 100 n C17,C18,C53 = 10 p C19,C83 = 220 p C21,C42 = 22 p Trimmer C23 = 15 p C24 = 56 p C39,C41,C56,C75,C77,C78,C94 = 1 n C40 = 4p7 C44 = 4µ7/16 V stehend C45 = 2µ2/16 V stehend C46,C62 = 3n3 C47 = 47 p C49,C51,C80 = 100 p C52 = 2n2 C59 = 470 p C61,C90 = 22 n C64 = 150 p C65,C74 = 220 n C68 = 5p6 C73 = 1 µ/16 V stehend C81 = 40 p Trimmer T8 C89 C88 C87 H5 C80 T3 C50 R32 R52 C56 R37 C90 X3 C63 C54 R41 R60 R59 1-480089 SENABLE C102 980084-1 SCLK +12V SDATA 0 R26 R23 R24 R58 R57 R56 C72 R68 C45 C46 C53 C55 C58 C61 C70 R48 R50 H4 C48 C32 C31 D18 R30 R25 C43 D24 C81 IC5 IC8 C64 R43 R51 C47 L18 R21 R22 D16 R29 C91 IC7 C66 C71 C100 L21 D15 H3 C42 C2 1 T6 R54 C44 D20 R31 C79 C78 R27 C38 R61 C103 T5 R49 R6 L23 C82 IC4 Q5 C40 IC3 C101 Q4 C33 C34 C30 C35 C39 D25 R47 Q3 R53 C74 Q2 R55 Q1 R13 R11 R8 C13 R5 C11 R4 C9 R3 R2 C7 C5 C3 R1 C76 X1 L16 C28 C29 C26 C27 C37 C41 C67 R45 C75 R18 C36 C68 R46 C25 L15 L14 R28 D19 L17 C20 C24 C69 C77 D13 Q0 R15 R14 C18 C14 R17 C23 L13 C17 D11 D12 D9 D10 D7 D8 D5 D6 D3 D4 D1 D2 C15 C104 L11 C19 D14 H2 R20 L12 L8 R19 P3 T2 L10 T1 R7 L7 L6 L5 L4 L3 L1 L2 C83 S+ R62 R10 L9 C10 R12 H1 T C8 C6 C22 R16 R67 C16 C12 T C1 C2 C4 Besch riftu n g d es Tran sistors n u r au f d er Geh äu seu n terseite zu fin d en sein sollte, ist dies für die Bestückung nicht relevan t, es zäh lt ein zig d ie rich tige An sch lu ßbelegu n g! Im Zw eifel kan n m an d ie verw en d eten Platin en an - C91 = 4n7 C93 = 3n9 C96,C99 = 220 µ/16 V stehend C97 = 1µ5/16 V stehend C100...C103 = 10 µ/63 V stehend Spulen: L1,L2 = 1mH5 L3 = 0mH82 L4 = 120 µH L5 = 18 µH L6 = 3µH3 L7 = 0µH68 L8,L10 = 4µH7 L9 = 0µH33 L11 = 0µH22 L12,L17 = 0µH56 L13 = 45M15AU L14,L18 = LMC4101 (TOKO) L15 = SFR455J L16 = A55GGP (TOKO) 12 kHz L19 = YMCS17105R2 (TOKO) L20,L22 = 1 mH L21 = 3+ 4 Wdg 0,5 mm Silberdraht auf 6 mm Bohrer L23 = 100 µH Halbleiter: D1...D12 = BA479S D13,D14 = BB112 D15...D18 = BA182 D19...D22 = BAT85 Elektor 2/99 5 Bild 5. Die bestückte Em pfänger platine. schlüsse im Vergleich mit d em Schaltplan auf Richtigkeit kontrollieren. Der BFR91 ist ein bip olarer Tran sistor, der ebenfalls auf der Platinenunterseite montiert wird. Der längere Transistoranschluß ist der Kollektor. D23,D24 = BB509 D25 = BAT82 T1,T2 = BF961 T3,T5 = BF245C T4,T7...T9 = BS170 T6 = BFR91 T10 = BC549C IC1 = TCA440 * IC2 = NE612AN IC3 = MC33171P* (Motorola) IC4 = MB501-L* (Fujitsu) IC5 = MC145156-2 * (Motorola) IC6 = LM386N-3 IC7 = 78L05 IC8 = 78L09 Peselector Hier sollte man beim Bestücken besonders auf die richtigen Werte der Festind u ktivitäten u n d au f d ie Polarität d er PIN-Dioden achten. Quarze Die Geh äu se d er beid en Q u arze sin d ü ber ku rze Drah tstü cke m it d er Massefläche der Platine zu verbinden. * (ohne Fassung) Außerdem: M1 = Drehspulinstrument 0,1...1,5mA LS1 = Lautsprecher 8 Ω/1 W X1 = Quarz 44,545 MHz, HC49U, 3. Oberton, 20 pF Bürde X2 = Keramikresonator CSB455A X3 = Quarz 1 MHz HC49U Gehäuse Bopla Instrumentengehäuse, 223 mm x 199 mm x 72 mm mit Aluminium-Frontplatte und -Rückplatte Platine EPS 980084-1 (siehe ServiceAnzeige in der Heftmitte) Elektor Trimmer Die An sch lü sse d er d rei Trim m kon densatoren sollten beim Einlöten möglich st n u r ku rz Kon takt m it d er Lötspitze haben, um eine Deformation der Kond ensatorplatten beziehungsweise d er Teflon isolatoren d u rch zu große H itzeein w irku n g zu verm eid en . Beach ten Sie, d aß ein Trim m er (C21) m it d er p ositiven Betriebssp an n u n g verbunden ist. Alle drei Trimmer werd en zu erst au f d ie m ittlere Position (mittlere Kapazität) eingestellt. 2/99 Toko-Induktivitäten Da diese auf der einen Seite zwei und au f d er an d eren Seite d rei Pin s au fw eisen , kan n m an sie kau m falsch herum in die Platine löten. Die beiden Lasch en d er Absch irm bech er sollte man ebenfalls festlöten. Potis Es handelt sich um kleine Ausführungen mit 4-mm-Achse. Die Achsen werden erst später gekürzt. HF-Eingang Ein kurzes Stück mit d ünnem (3 mm) Koaxkabel (z.B. RG174/U) w ird m it dem HF-Eingang verbunden. 45M15AU-ZF-Filter Dieses m etallgekap selte Bau teil h at d rei An sch lü sse, von d en en d er m ittlere an Masse liegt. Die anderen beiden fu n ktion ieren als Ein gan g u n d Au sgang, je nachdem, wie herum das Teil auf die Platine gelötet wird (beide Positionen sind zulässig). Fü r d ie 100-n F-Kon d en satoren , von d en en d ie m eisten zu r En tkop p lu n g d ien en , kön n en zw ei Rasterm aße (5 u n d 7,5 m m ) verw en d et w erd en . An stelle d er fü r En tkop p lu n g beson ders gut geeigneten Sibatit-Kondensatoren kön n en even tu ell au ch an d ere Min iatu r-Keramikkon d en satoren verwendet werden. Nochmals: Bei der Bestückung Zeit lassen, zu viel Eile kostet durch unnötige Fehler noch viel mehr Zeit... Bild 5 zeigt einen d er frühen Prototypen des Empfängers von oben. C O N T R O L L E R - B O AR D Die ein seitige Platin e mit d em Mikrocon troller (Bild 6) w eist n ich t so viele Beson d erh eiten au f. Bild 7 zeigt d as fertig au fgebau te Laborm u ster d er Platin e. Der Teil mit d er Tastatur muß von d er Con trollerp latin e getren n t (abgesägt) werden. Beim Bestücken dieser Platine ist auf möglichst niedrige Bauhöhe zu achten, damit die Platine später auf der Rü ckseite d er Fron tp latte m on tiert werden kann (und Platz findet). Wenn es nicht and ers geht, müssen IC5 und C11 au f d er Ku p ferseite d er Platin e montiert werden. Für die übrigen ICs können Fassungen verw en d et w erd en . Beim Bestü cken 79 +12V 0 H11 M1 R6 0 D14 C10 C12 IC5 0 +15V 6 1 +M -M 2 R7 3 C11 4 P1 H1 5 IC6 R8 6 T1 C13 H12 Bild 6. Layout und Bestückungsplan der einseitig ausgeführ ten Mikr ocontr oller-Platine des Em pfänger s. Der Tastatur teil w ir d von der übr igen Platine getr ennt. H7X H5X C8 -B +B IC4 C7 C6 IC2 SSB FM Widerstände: R1 = 4k7 R2...R4 = 15 k R5,R9 = 10 k R6 = 100 Ω, 1/2W R7 = 150 Ω R8 = 22 k P1 = Trimmpoti 10 k K1 Q3 Q4 Q2 Q0 Q1 Q5 AM IC3 Stückliste Prozessorplatine C14 R3 R1 R2 D1 R5 IC1 C1 C2 SCLK SDATA H2X C5 H4 SENABLE C3 H20 S1 R4 Kondensatoren: C1 = 27 p C2...C8,C10,C12...C14 = 100 n C9 = 100 p C11 = 470 µ/25 V stehend C4 D3 D4 D5 H17 H10 S8 D12 S10 S11 S12 H16 darf man die Drahtbrücken nicht vergessen , m it d en en m an am besten begin n t. Bei d er Mon tage d ieser Platin e ist zu beach ten , d aß d ie Sch alter, D13 S13 S7 D11 D9 S9 S6 D10 K5 D8 S5 D7 S4 S3 S2 K3 D6 80 980084-2 H14 ROTKELE )C( 980084-2 2-480089 H18 D2 (C) ELEKTOR K4 C9 K2 Außerdem: K1 = 1⋅14polige Buchsenleiste K2, K4 = 1⋅8polige Buchsenleiste K3, K5 = 1⋅8polige Stiftleiste S1 = ECW1J-B24-AC0024 Burr Brown S2...S13 = Taster 1⋅an D6-R-RD EN D6Q-RD-CAP (ITC) LCDisplay 1⋅16 Zeichen LM161556 Sharp (ohne Beleuchtung oder M16417DY (Seiko) (mit Beleuchtung) Platine EPS 980084-2 (siehe ServiceAnzeige in der Heftmitte) H13 R9 H19 Halbleiter: D1...D13 = 1N4148 D14 = 1N4001 T1 = BS170 IC1 = PIC16F84-04/P (programmiert, EPS 986517-1) IC2 = 74HCT4017 IC3,IC4 = 4015 IC5 = 7812 IC6 = 78L05 H15 d as LCD-Mod u l u n d d as S-Meter in einem solchen Abstand montiert werden sollen, daß das S-Meter bündig mit d er Fron tp latte absch ließt, d as LCD- Display gerade etwa dahinter liegt und die Taster etwas herausragen. Das hört sich kompliziert an, geht aber einfach, in d em m an d ie Platin e in d ie d afü r Elektor 2/99 7 Bild 7. Die bestückte vorgeseh en en sen kam Ein gan g d es 12-VContr oller platine. rech ten Fü h ru n gsReglers bereitstellen. In sch litze d es Geh äu ses d er Praxis h at sich steckt. Diese Sch litze sin d sp eziell fü r gezeigt, d aß ein ungeregeltes Steckerdie Aufnahme senkrecht angeordneter n etzteil 12 V/1 A ein e au sreich en d Platin en vorgeseh en , d ad u rch w ird hohe Spannung liefert. au ch d er Abstan d zw isch en Platin e Das S-Meter wird direkt mit der Empu n d Fron tp latte vorgegeben . Fü r d en fän gerp latin e verbu n d en (An sch lü sse Mu sterau fbau w u rd e d as LC-Disp lay S+ u n d Masse). Wen n d as Meßw erk au f ein er SIL-Stiftleiste (K1) etw a 12 über eine eingebaute Beleuchtung vermm über der Platinenoberfläche monfü gt, kön n en d ie Beleu ch tu n gsan tiert. Die Teilp latin e m it d en Tastern schlüsse mit den Punkten + M und -M w u rd e m it zw ei 8p oligen SIL-Stiftleider Controller-Platine verbunden wersten u n d p assen d en Fassu n gen (K2 d en . Die LCD-H in tergru n d beleu ch und K4) im Anstand von etwa 10 mm tung (wenn vorhanden) wird mit den von der Controllerplatine montiert. In Punkten + B und -B der Controller-Plad en Fassu n gen ist etw as Sp iel, so d aß tine verbunden. m an d ie Tastatu rp latin e so ju stieren Ein Lau tsp rech er kan n in d en Em p kann, daß die Kappen der Taster etwa fän ger ein gebau t w erd en , rich tige 1 mm aus der Frontplatte herausragen. Ku rzw ellen fan s bevorzu gen aber oft Das S-Meter wird durch einen passeneinen externen Lautsprecher, der über den Ausschnitt in der Controllerplatine ein e Bu ch se an d er Geh äu serü ckseite geschoben und mit etwas Klebstoff in angeschlossen werden kann. der richtigen Position fixiert. F R O N T P L AT T E VE R D R AH T U N G Das Layou t d er Fron tp latte ist in Bild Die Empfängerplatine ist mit der Con8 zu seh en . Die Abbild u n g kan n als trollerp latin e ü ber ku rze Flach kabelVorlage für einen entsprechenden Aufstücke verbund en. Ein 6ad riges Stück d ru ck verw en d et w erd en . Au s Bild 8 d ien t fü r d en Preselektor-An sch lu ß kann man auch die Maße der Bohrunu n d je ein 3ad riges fü r d en seriellen gen u n d d es rech teckigen Fron tp lattenausschnitts entnehmen. Bu s (SCLCK; SDATA u n d SEN ABLE) Au f d er Rü ckseite d es Geh äu ses sin d und die Mode-Umschaltung (FM, AM, lediglich drei Buchsen angeordnet: Die SSB). Die Kabel sollten zu erst au f d er Bu ch se fü r d en An ten n en an sch lu ß Em p fän gerp latin e ein gelötet w erd en (BNC od er SO 239), d ie Lau tsp rech erund dann auf der Unterseite der Conbuchse und die Netzteilbuchse. trollerp latin e festgelötet w erd en . Fü r d ie Anschlüsse d er LCD-Beleuchtung AB G L E I C H (falls verw en d et) ist d ies n ich t erforDer Em p fän ger ist so au sgelegt, d aß derlich. starke Sender schon ohne Abgleich zu Die Con trollerp latin e verfü gt ü ber empfangen sind , wenn sich alle Trimeinen 12-V-Spannungsregler und wird m er u n d Sp u len kern e etw a in d er d ah er d irekt m it d em (u n geregelten ) Mitte ihres Einstellbereichs befinden. Steckern etzteil verbu n d en . Das Au sFü r d en Abgleich verbin d et man d ie gangsspannung d es 12-V-Reglers verbeiden Platinen provisorisch miteinansorgt dann die Empfängerplatine. Das d er u n d sch ließt An ten n e u n d Lau tSteckernetzteil sollte mind estens 15 V Elektor 2/99 sprecher an. Die Lautstärke kann man zuerst besser ganz zurückdrehen. Bevor man das Steckernetzteil mit der Con trollerp latin e verbin d et u n d ein sch altet, sollte m an d ie Polarität u n d den Wert der Spannung überprüfen. Nach d em Ein sch alten w ird als erstes d er Kon trast d er LC-An zeige m it P1 eingestellt (meist ist der Schleifer ziemlich weit links). Beim ersten Ein sch alten d es Emp fän gers wird der Speicherplatz 0 zufällige Daten enthalten, die keinen Sinn ergeben u n d au ßerd em ein e m an u elle Abstimmung d es Empfängers verhindern. Speicher 0 muß daher erst einmal vern ü n ftig p rogram m iert w erd en (siehe Kapitel “Bedienung”). Fü r d en An fan g em p feh len w ir d ie Abstimmung auf einen starken Mittelwellensender. Frequenz eingeben, mit ein em # bestätigen u n d d en 1-MH zReferen zoszillator m it C81 au f d ie maximale S-Meter-Anzeige abgleichen. Als n äch stes w erd en d ie Kern e von L14 u n d L18 m it ein em Ku n ststoffoder Keramik-Abgleichbesteck sorgfältig abgeglichen. Fehlt ein professioneller Plastikschraubendreher, kann man sich au ch m it ein em en tsp rech en d zu gefeilten Plastik-Eislöffelch en od er ähnlichem behelfen - Hauptsache, das Teil ist n ich t au s Metall u n d d er Kern läßt sich gut drehen. Wenn das Signal sehr stark wird, sucht man sich einen Send er, von d em man weiß, daß er nur sehr schwach zu empfangen ist. Damit gleicht man C21 und C42 auf maximale S-Meter-Anzeige ab - falls erford erlich , verrin gert m an d afü r d ie H F-Verstärku n g (RF-Gain Poti). Der verbleibende Abgleichpunkt L19 w ird au f beste Ton qu alität ein er FM-m od u lierten CB-Station im 27MH z-Bereich abgeglich en . Ist kein e FM-m od u lierte Sen d u n g zu em p fan gen, kann man L19 auch bei Empfang 81 TUNING 8 S FREQUENCY/MODE GENERAL COVERAGE RECEIVER PRESEL. RF GAIN BFO AM/FM/SSB 0.15 - 32 MHz VOLUME 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # 980084 - F eines AM-Senders abgleichen - d an n aber au f m in im ales NF-Signal. Bild 8. Vor schlag für die Fr ontplattengestaltung (Achtung: auf 75 % ver kleiner te Dar stellung). BEDIENUNG Das vom Autor entwickelte Programm ist in d em p rogram m ierten PIC (EPS 986517-1) en th alten u n d erm öglich t ein e rech t u n kom p lizierte H an d h abu n g d es Em p fän gers. Alle Ein gaben bis au f d ie m an u elle Abstim m u n g erfolgen ü ber d ie Tastatu r, alle An zeigen bis auf die S-Meter-Anzeige durch das LC-Display. Die Eingaben sind im w esen tlich en gew ü n sch te Frequ en z, gew ü n sch te Ban d breite (3 od er 12 kHz) u n d gewü n sch te Demod u lation (AM, FM oder SSB). Das Display zeigt folgendes: mmmb p ffff kHz wobei mm(m) = AM/FM/SSB (Demodulation) b = n/w narrow/wide (enge/weite Bandbreite) p = 1-6 Preselector-Band ffff = 150 - 32000 (Empfangsfrequenz in kHz) P R AK T I S C H E ERGEBNISSE N atü rlich ist d ieser Em p fän ger n ich t d irekt m it ein em 3500-DM-JRC-Kom m u n ikation sem p fän ger zu vergleich en . Mit ein er ad äqu aten An ten n e sind die Empfangsergebnisse dennoch sehr gut. Trotz d er Verwend ung eines Mikrocon trollers sin d d ie Störu n gen durch den Digitalteil praktisch zu vern ach lässigen - sch ließlich sch läft d er PIC die meiste Zeit. Amateu rfu n ker im 20-, 40- u n d 80-mBand verwenden für die Sprachmodulation meist SSB, ebenso ist es bei d en verbliebenen Seefunk-Resten und dem im m er n och aktiven Flu gfu n k au f Ku rzw elle. Mit d em BFO -Poti in d er Mitte beträgt d ie BFO -Frequ en z etw a 455 kH z. Dreh t m an d en BFO -Kn op f 90° nach rechts od er links, erhält man u n gefäh r d ie rich tige Ein stellu n g zu r Demod ulation d es oberen (USB) od er unteren (LSB) Seitenbands. Wegen der w eiten Verbreitu n g von Syn th esizern in d en Tran sceivern verw en d en viele Funkamateure ein 1-kHz-Raster. Wird ein solches Raster nicht eingehalten, ist der Empfang dennoch möglich, indem man den BFO so einstellt, daß eine Frequ en zversch iebu n g u m 500 H z erreicht wird. Weil im Amateurfunk mit relativ geringer Leistu n g gesen d et w ird , kom m t d er An ten n e ein e größere Bed eu tu n g zu als beim Em p fan g starker Ru n d funksender. Am einfachsten ist immer noch eine Langdrahtantenne mit einer Län ge von 5 m od er meh r zu realisieren. Für den als Labormuster gebauten Em p fän ger h aben w ir gern e d ie magnetischen Antennen Omega 2 und O m ega 3 verw en d et, d ie in Elektor 9/98 vorgestellt wurden. Der Au tor w ü rd e Feed back ü ber Bau und Betrieb des Empfängers begrüßen. Seine E-Mail-Adresse ist [email protected] (980084e) Die Tastaturfunktionen sind folgende: ffff# 01 Eingabe Frequenz in kHz Auswahl AM 02 03 04 05 Auswahl SSB Auswahl FM Auswahl “ narrow” (3 kHz Bandbreite) Auswahl “ wide” (12 kHz Bandbreite) 00 LCD-Beleuchtung ein/aus (wenn vorhanden) Speichern der Frequenz auf Speicherplatz mm * mm# # mm# Laden der Frequenz aus Speicherplatz mm worin mm = 00 - 20 (Voreinstellung 00 beim Ein- ffff = schalten des Empfängers) 150 - 32000 (kHz) 82 Elektor 2/99
